Jak to celé funguje

Pro detekci auta v garáži jsem zvolil ultrazvukový dálkoměr připojený k Arduino Yún. Arduino Yún jsem použil kvůli snadné možnosti připojení do domácí bezdrátové sítě, protože WiFi modul je přímo součástí desky. Senzor je namontován na konzoli, která drží garážová vrata.

Vyhodnocením vzdálenosti, kterou změřím senzorem, snadno zjistím, zda je tam nějaký objekt (auto) nebo naměřím vzdálenost až k podlaze. Stejným způsobem fungují některá krytá parkoviště, kde máte nad každým parkovacím stáním senzor a světlo (zelená, červená), aby se lépe hledalo volné místo. Stejný systém pak vyhodnocuje počet volných míst a naviguje vás do míst, kde je ještě volno.

Pokud chci zjistit přítomnost auta, otevřu webovou stránku, která je hostovaná na službě Amazon S3. Na webové stránce se přihlásím pomocí Google+ a odešlu požadavek do fronty Amazon SQS.

Tuto frontu pravidelně kontroluje Python skript spouštěný cron démonem na Arduino Yún v garáži. Pokud je tam zpráva k vyzvednutí, tak ji zpracuje a výsledek odešle zpět do fronty zpráv, kde si ji vyzvedne webová stránka. Toto kolečko trvá minutu. Jde to samozřejmě urychlit. Amazon SQS může zpracovávat tisíce požadavků za minutu.

Jak vidíte, celý systém je totálně „přeinženýrovaný“. Než začnete psát do diskuze, že jsem idiot a vy byste to udělali lépe, tak věřte, že jsem si toho vědom a je to schválně, protože jsem se potřeboval naučit pracovat s Amazon Web Services a AWS SDK a nejlépe se mi učí, když řeším konkrétní problém. Použil jsem hardware, který jsem měl zrovna doma po ruce, abych nemusel nic dokupovat. Na druhou stranu není problém takto kontrolovat milióny garáží, systém je na to připraven. Alternativním řešením, která mě napadla, se budu věnovat v posledním dílu seriálu.

Celá hardwarová část vznikla během jednodenního hackathonu. Software jsem ladil asi týden po večerech.

Co budete potřebovat

K výrobě tohoto zařízení je potřeba víc vybavení než jen počítač a nějaký software. Část nářadí lze nahradit něčím jiným nebo úplně vynechat a řešit jinak. Každopádně si uvědomte, že nářadí bývá ostré a pájka horká.

Nástroje

• Mikropájka – bez pájení se neobejdete. Pokud pájku nemáte, tak stačí libovolná mikropájka. Pájení si nejdříve někde vyzkoušejte, abyste zbytečně nepoškodili senzor. Na Arduino Yún se nic pájet nemusí.
• Cín
• Pilka na železo
• Tavná pistole – lze nahradit elektrikářskou izolační páskou.
• Řezák
• Odizolovávací kleště – skvělá věc na sundávání izolace z vodičů. Není to nutnost, ale dost usnadní a zrychlí práci.
• Kombinačky
• Šroubováky
• Lepidlo na plast – tady záleží na krabičce, kterou použijete, a na způsobu uchycení elektroniky. Některé plasty se lepí vyloženě špatně.
• Vrtačka
• Pilník
• Počítač
• 3D tiskárna – tohle je vyloženě volitelný hardware, který jsem použil pro vyrobení držáku senzoru a kvůli slečně, která mi na hackathonu pomáhala, protože chtěla vidět, jak se součástka navrhuje a pak tiskne. Senzor můžete uchytit jinak, třeba pomocí distančních sloupků.

Hardware

• Arduino Yún
• Ultrazvukový dálkoměr SRF02
• 2x rezistor 1k8
• Univerzální deska plošných spojů
• Krabička
• 10 cm čtyř žilového kablíku
• Konektory
• Vruty
• Stahovací pásky
• USB kabel pro napájení
• Zdroj
• Pár dílů vytištěných na 3D tiskárně

Software

• Operační systém dle preferencí – všechen použitý software je dostupný pro Windows, Mac a Linux.
• Arduino IDE > 1.5.4 – starší verze nemají podporu pro Arduino Yún.
• SSH klient – pro Mac a Linux není třeba řešit, na Windows doporučuji PuTTY. Hodí se také scp (pscp) pro kopírování souborů.
• Preferovaný editor pro Python
• Preferovaný editor pro Javascript a HTML
• OpenSCAD – tento software používám pro vytváření 3D modelů. Můžete použít cokoliv jiného, pokud bude aplikace umět exportovat do formátu STL.
• Slic3r – aplikace pro převod modelů ve formátu STL do tzv. GCODE.
• Printrun – software pro ovládání tiskárny. Můžete opět použít něco jiného, podle vašich preferencí.
• Registrace
• Účet na Amazon Web Services – první rok jsou některé služby v omezené míře zdarma.
• Účet na Google+

Závěr

Vyrábět hardware vyžaduje více úsilí, znalostí a vybavení, něž jen dělat software. Když jste nešikovní, tak to bolí a ničíte věci. Ale je to větší zábava. V dalším díle se budeme věnovat Arduino Yún. Naučíte se ho konfigurovat, připravit SD kartu a Python.